苏皖四处凹凸棒石粘土矿床稀土元素地球化学研究

研究了苏皖四处凹凸棒石粘土矿床不同类型矿石的烯土元素组成及其变化特征。研究表明玄武岩首先风化形成蒙皂石族粘土矿物，在此过程中稀土元素没有明显的分馏作用，强风化的玄武岩重稀土元素强烈亏损；如果玄武岩在地表进一步风化形成红土型蒙脱石粘土，则发生明显的铈正异常，中稀土亏损而轻稀土和重稀土又重新富集，这反映了当时大陆地表特殊的氧化条件和盆地湖水溶液的胶体吸附作用。玄武岩在原地进行水－岩作用，发生递进化学风化，其稀土元素地球化学特征与玄武岩及其风化产物的稀土元素化学特征基本一致，总量略低，显示REE没有大量迁移流失，沉积型凹凸棒石粘土的稀土元素地球化学特征也与玄武岩及其风化产物的稀土元素地球化学特征相似，但同时表现出轻重稀土比值磁大，铕正异常，表明沉积型凹凸棒石粘土的物源基本上是来源于玄武岩的风化产物，但REE配分模型受玄武岩风化残积物的制约。     

凹凸棒石在烟气SCR脱硝催化反应中的应用研究进展

选择性催化还原脱硝技术作为当前去除NOx的主要手段,该手段的最主要部分为催化剂。在诸多催化剂载体中,凹凸棒石以其独特的天然一维结构、丰富的表面官能团、热稳定性及成型性好等优势脱颖而出。我们综述了近年来以凹凸棒石为载体在SCR脱硝催化剂制备中的应用,并且论述了影响催化剂SCR脱硝性能的主要因素,同时分析了使此类催化剂失活的原因以及失活催化剂的再生方法,并揭示了此类催化剂可能遵循的SCR反应机理,最后对催化剂未来的研究方向进行了展望.     

凹凸棒石/硅橡胶复合材料的热氧化降解和老化性能研究

本文采用高压均质结合对辊挤压工艺对天然凹凸棒石进行棒晶解离得到了纯度较高和比表面积较大(133.7 m²/g)的纳米解离凹凸棒石. 进一步通过机械共混法分别将天然凹凸棒石和纳米解离凹凸棒石与硅橡胶生胶复合制备了天然凹凸棒石-硅橡胶和纳米解离凹凸棒石-硅橡胶材料,研究了天然凹凸棒石和纳米解离凹凸棒石对凹凸棒石/硅橡胶复合材料热氧化降解和老化性能的影响. 结果表明,天然凹凸棒石-硅橡胶和纳米解离凹凸棒石-硅橡胶在300 oC热氧老化处理0.5 h后,相比于纯硅橡胶,初始5%失重温度从385 oC提高至396∽399 oC. 系列表征结果表明,天然凹凸棒石和纳米解离凹凸棒石增强了纳米粒子与硅橡胶之间的相互作用从而抑制了纳米颗粒聚集,并且可显著提高硅橡胶侧链Si-CH₃的保存率,从而提高了该复合材料的热氧化降解和老化性能. 此外,纳米解离凹凸棒石可大大抑制纳米粒子的长大;因此老化后,纳米解离凹凸棒石-硅橡胶表现出了比硅橡胶(10.6%、7.4%和5.0%)更高的拉伸强度、断裂伸长率和撕裂强度保留率(40.6%、34.9% 和30.1%).     

助剂对镍基催化剂催化裂解生物质气化焦油性能的影响

 采用等体积浸渍法制备了不同助剂 (Fe, Mg, Mn 和 Ce) 修饰的镍-凹凸棒石粘土基催化剂 (Ni/PG), 并用于催化裂解生物质气化焦油反应. 采用 X 射线衍射和透射电子显微镜对 Ni/PG 催化剂进行了表征, 并用总碳分析仪测定了催化剂上的积炭. 结果表明, 助剂的种类及其含量对催化剂性能的影响显著, 在所选用的助剂中, Fe 助剂入最有利于提高 Ni/PG 催化剂上焦油的去除率和 H2 的收率, 且随助剂 Fe 含量的增加, 催化剂活性逐渐提高.     

凹凸棒石负载Cu-Fe-Co基催化剂组合体系用于CO加氢制备低碳醇

采用浸渍法(IM)和浸渍燃烧法(IMSC)制备了凹凸棒石(ATP)及凹凸棒石-多孔硅胶微球混合物(ATPS)负载CuFe-Co基改性费托催化剂,通过N_2吸附-脱附、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、H_2-程序升温还原(H_2-TPR)和CO_2-程序升温脱附(CO_2-TPD)等手段对催化剂进行了表征,并将它们应用于CO加氢制备低碳醇反应。结果表明,IMSC较IM制备催化剂更有利于CuO的负载、分散和还原,促进H_2和CO与Cu活性位的接触,但两者的最佳低碳醇合成温度均为280℃。通过对ATP和ATPS负载Cu-Fe-Co基催化剂(CFCK/ATP、CFCK/ATPS)与Cu/ZnO/Al_2O_3(CZA)甲醇催化剂的组合体系的优化,获得较理想的低碳醇合成催化剂组合体系CZA║CFCK/ATPS-IMSC。利用它们之间的"产物转化耦合效应",实现CO转化率为46.3%,低碳醇选择性为39.6%,C_(2+)醇含量为22.7%。     

亚微米颗粒化凹凸棒石粉体对45#钢的减摩与自修复

利用球磨法将具有纤维束结构的一维纳米凹凸棒石粉体进行亚微米颗粒化改造.将亚微米颗粒化凹凸棒石粉体分散在长城牌柴油机润滑油CD 15W/40中,利用端面摩擦磨损试验和环-块摩擦磨损试验考察其减摩与自修复性能,并与未添加凹凸棒石粉体的CD 15W/40进行对比.借助XRD、SEM、TEM、EDX和XPS对试验样品进行了分析测试,并探讨了亚微米颗粒化凹凸棒石粉体对45#钢磨损表面的自修复机理.结果表明:高能球磨可以完成将纤维状的凹凸棒石粉体向颗粒状转变的过程,改造后的粉体物相组成为凹凸棒石和石英,粒度属于亚微米级;CD15W/40添加亚微米颗粒化凹凸棒石粉体后,其减摩性提升58.4%;与CD 15W/40润滑表面相比,加入亚微米颗粒化凹凸棒石粉体后,磨损表面光滑,没有明显犁沟、点蚀坑和表面材料塑性变形等现象;磨痕处存在与基体材料不同的修复区域,该修复区域沉积了O、Si、Fe等元素,说明亚微米颗粒化凹凸棒石粉体对45#钢具有优良的减摩性和自修复性能.     

分子印迹壳聚糖/凹土分离富集-火焰原子吸收光谱测定痕量铅

建立了用分子印迹壳聚糖/凹凸棒石（MICA）分离富集-火焰原子吸收光谱（FAAS）测定痕量铅的新方法。 在动态吸附条件下,系统地研究了溶液pH值、流速、洗脱条件和干扰离子对痕量铅分离富集的影响;在pH=4.5,上样流速为0.60 mL/min的条件下,铅能被MICA定量富集;吸附的铅可用1.0 mol/L HCl-0.1 mol/L 甲基异丁酮的乙醇溶液在流速为0.96 mL/min条件下完全洗脱;在优化条件下,MICA对铅的动态吸附容量为36.78 mg/g。 线性范围为0～1.28 mg/L,r=0.999 7,检出限（3σ,n=11）为0.73 μg/L,相对标准偏差为1.69%(n=6,ρ=0.08 mg/L),回收率在98.7%～101.4%之间。 该方法操作简便、线性关系良好、灵敏度和精密度高,应用于实际水样中痕量铅的测定,结果满意。     

原位TiB/凹凸棒石矿物双相增强Ti基复合材料的制备及其摩擦学性能

以Ti、Al、B和凹凸棒石矿物粉体为原料,利用放电等离子烧结(SPS)工艺制备了原位TiB/凹凸棒石矿物双相增强Ti基复合材料,借助扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、显微硬度计和纳米压痕仪等研究了凹凸棒石矿物对原位Ti基复合材料微观组织、物相结构、增强体形态与分布以及微纳力学性能的影响,采用SRV滑动磨损试验机考察了其在油润滑条件下的摩擦学性能,探讨了凹凸棒石改善原位Ti基复合材料力学及摩擦学性能的作用机制.结果表明,SPS工艺制备的原位TiB/凹凸棒石矿物双相增强Ti基复合材料组织致密,原位自生TiB增强体分布均匀,凹凸棒石矿物对复合材料基质相具有明显的细晶强化作用.在摩擦过程中复杂的物理和化学作用下,凹凸棒石矿物与复合材料中的Ti、Al以及对偶钢球的Fe等元素发生摩擦化学反应,在摩擦表面形成了由金属氧化物、二氧化硅、石墨和凹凸棒石矿物等构成的减摩自修复层,从而使钛基复合材料表现出优异的摩擦学性能.     

聚苯胺/凹凸棒石负载纳米铁降解水溶液中甲基橙

以聚苯胺/凹凸棒石(PANI/ATP)为载体,采用液相还原法合成了负载型纳米零价铁(nZVI),用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)及X射线光电子能谱分析仪(XPS)等技术手段对纳米复合材料进行表征,考察了反应时间和pH值对甲基橙降解性能的影响,对降解过程进行了动力学分析,探讨了nZVI/PANI/ATP复合材料对甲基橙的降解机理。 结果表明,nZVI/PANI/ATP复合材料在较大pH值范围内能有效降解水中甲基橙并具有降解长效性,当催化剂用量1.0 g/L,降解体积50 mL,甲基橙的浓度20 mg/L,降解时间30 min时,复合材料对甲基橙的降解率达到95.8%以上,对甲基橙的降解过程符合准二级动力学模型。     

Ph-ATP@PANI复合材料的制备及防腐性能研究

以苯基-三乙氧基硅烷改性纳米凹凸棒石(Ph-ATP)为载体, 通过原位聚合制备了Ph- ATP@PANI纳米复合材料, 通过红外光谱(FTIR)、热重分析(TGA)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等表征了复合材料的微观结构和形貌. 以Ph-ATP@PANI纳米复合材料为填料制备了Ph-ATP@PANI/环氧树脂防腐涂层, 用电化学阻抗谱(EIS)、极化曲线(Tafel)以及盐雾试验分析了涂层的防腐性能. 测试结果表明, 相比纯PANI, Ph-ATP@PANI复合材料中PANI的红外特征吸收峰蓝移、热分解温度降低, Ph-ATP@PANI粒子在环氧树脂涂层中的分散性增强, 涂层的防腐蚀性能显著提升.